基于彩色图像引导的RGB-D相机追踪与三维重建

作者：付燕平; 严庆安; 廖杰; 肖春霞^*

来源：武汉大学学报(工学版), 2022, 55(01): 92-100.

DOI：10.14188/j.1671-8844.2022-01-012

• 三维重建
• RGB-D重建
• 深度相机追踪
• 同时定位与地图构建
• 几何建模

为了解决基于RGB-D相机三维重建中相机位姿估算不准确问题，尤其是当扫描时RGB-D相机之间移动距离过大或者存在严重遮挡变化，提出一个新颖和鲁棒的RGB-D相机位姿追踪算法来提高相机追踪的精度并进行高保真度的三维重建。首先，采用一个线性处理(line-process)算法来建立连续RGB-D帧之间更加可信的密集对应，然后利用这些密集对应来对传统的ICP(iterative closest point)方法进行改进，使得RGB-D相机的位姿追踪更加精确。尽管手持RGB-D相机获得的深度图包含明显的噪声，并且相邻帧之间很容易出现抖动，所提出的构建密集对应的算法仍然可以对RGB-D相机进行准确地追踪。另外，该算法还可以在闭环检测中得到有效的应用，并可以有效地减轻相机追踪产生的相机漂移。最重要的是该方法还可以作为一个类似的插件应用到其他的基于ICP的算法中来提高相机追踪的精度。实验结果表明，不管是在公共数据集上还是实时扫描的真实场景上，该方法都有效和鲁棒。